Titelaufnahme

Titel
Entwicklung von wandartigen verklebten Holz-Glas-Verbundelementen und Beurteilung des Tragverhaltens als Aussteifungsscheibe / Thomas Edl
VerfasserEdl, Thomas
Begutachter / BegutachterinWinter, Wolfgang ; Kolbitsch, Andreas
Erschienen2008
UmfangGetr. Zählung : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Diss., 2008
Anmerkung
Zsfassung in engl. Sprache
SpracheDeutsch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Holz / Glas / Klebstoff / Aussteifung / Verbundelement / Wandscheibe
Schlagwörter (EN)timber / wood / glue / shear wall / composite / stiffening
Schlagwörter (GND)Verbundbauweise / Fassadenbau / Holz / Glas / Kleben / Aussteifung / Tragverhalten
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-25333 Persistent Identifier (URN)
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Entwicklung von wandartigen verklebten Holz-Glas-Verbundelementen und Beurteilung des Tragverhaltens als Aussteifungsscheibe [13.79 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Das Verkleben von Holz und Glas hat sich in den letzten Jahren zu einer zukunftsträchtigen Technologie entwickelt. In diversen Forschungsprojekten namhafter Institutionen wurden Grundlagen zum Thema erforscht und mögliche Entwicklungsrichtungen vorgeschlagen. Praktische Umsetzungen finden bereits im Holzfensterbau statt. Auch im Bereich Structural-Glazing-Fassaden wird sich Holz als Alternative zu Stahl und Aluminium etablieren. Bei diesen Anwendungsbereichen beschränken sich die statischen Anforderungen an die Verklebung letztendlich auf das Aufnehmen von Windsog- und Winddruckkräften, sowie allenfalls auf das Abtragen des Eigengewichts der Glasscheibe. Die Möglichkeit die aussteifende Wirkung von Glas in Scheibenebene zu aktivieren wird geklebten Holz-Glas-Verbundkonstruktionen im Allgemeinen zurzeit noch nicht zugesprochen.

Ein striktes Entkoppeln von Hülle und Tragstruktur ist die gängige Lösung dieses Umstandes. Das bedeutet, dass wesentliche mechanisch-technologische Eigenschaften des Glases ungenutzt bleiben.

Die Problematik liegt in der Schwierigkeit, diese gezielt zu nutzen und in das Tragsystem zu integrieren. Dazu ist es notwendig die Koppelung (Klebung), die Hülle (Glas) und die Tragstruktur (Holz) in deren Wechselwirkung zu erfassen und diese konstruktiv als wirksames Ganzes umzusetzen.

In dieser Arbeit wird nun zum einen der Weg aus der Grundlagenforschung der elastischen Verklebung von Glas und Holz in die praxistaugliche Anwendung von Holz-Glas-Verbundelementen geführt und zum anderen das Tragverhalten derartiger Konstruktionen beurteilt und aufgezeigt.

Belastungsversuche an Kleinproben geben Aufschluss über die Eignung verschiedener Klebstofftypen. Es werden verschiedene Konstruktionsvarianten hinsichtlich ihrer bauphysikalischen, statischen und montagetechnisch-baupraktischen Eigenschaften bewertet.

Belastungsversuche an großformatigen Prototypen geben Aufschluss über das Verformungs- und Tragverhalten von Holz-Glas-Verbundkonstruktionen sowie über den Einfluss von verschiedenen Konstruktionslösungen. Ein Beitrag zur sicheren Bemessung von Holz-Glas-Verbundelementen in Form von Betrachtungen bemessungsrelevanter Faktoren und Versagensanalysen fasst die gewonnenen Erkenntnisse für eine möglich Entwicklung eines Bemessungskonzeptes zusammen.

Am Ende steht ein Vorschlag für ein praxistaugliches Holz-Glas-Verbundelement mit statisch aussteifender Wirksamkeit für den Holzrahmen- und Fassadenbau.

Zusammenfassung (Englisch)

Gluing together of wood and glass has developed during the last years to a future-laden technology. In various research projects of well known institutions the scientific basis was investigated on this subject and possible directions for future developments were suggested. In the field of wooden window constructions this technology already has made the first steps into practice. Also in the area of Structural-Glazing-Facades wood will set up as an alternative to steel and aluminium.

At last in these fields of application the static requirements for gluing limit themselves to accommodate only wind suction and wind compression, as well as carrying the dead weight of the windowpane. To activate the possibility of glass to actually brace a construction is not entrusted to timber-glass-bond-constructions at the moment.

Strict separating of the building envelope and the support structure is the current solution for this situation. This means that essential mechanical-technological qualities of glass remain unused. The reason for this is the difficulty to utilise these features and to integrate them into the structure. So it is necessary to grasp the inevitably interaction between the buildings envelope (glass), the supporting structure (timber) and their connection (bond) to turn it to an effective whole.

In this work on the one hand the way is pointed out from the basic research of the elastic bond between glass and wood to the application-oriented timber-glass-bond-constructions and on the other hand the behaviour and performance of such constructions is shown and judged. Different construction types are compared concerning their construction-physics, static and practical qualities. Stress tests were carried out on full scale prototypes to show the deformation and load-bearing characteristics of timber-glass-bond-constructions as well as to indicate the influence of different construction solutions. A contribution to the safe dimensioning of bracing timber-glass-bond-constructions in terms of considerations of variable factors relevant for calculation and failure analyses summarizes the knowledge won in the course of this work for a future development of a design and dimension concept.

At the end a patented design is shown of a practical timber-glass-bond-element able to brace timber frame constructions and facades.